内容正文:
物理·精练本
第二讲
滑轮机械效率
基础集训
[答案PI8]
⊙命题点1滑轮及其机械效率的相关计算
1.(2023·龙东地区)工人用如图所示的滑轮组将重为800N的物体在5s内匀速提升2m,其中动滑轮
重100N(不计绳重和摩擦),下列判断正确的是
A.绳端移动的距离为8m
B.此滑轮组的机械效率为80%
C.拉力做功的功率为360W
D.若工人对绳子最大拉力为500N,则他最多可提起重为1400N的物体
wii
1题图
2题图
3题图
4题图
5题图
2.(2022·龙东地区)如图所示,用滑轮组提升重540N的物体,使它在10s内匀速上升1m,所用的拉
力为200N,则在提升重物的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是
()
A.有用功为600J
B.动滑轮重60N
C.滑轮组的机械效率为67.5%
D.拉力做功的功率为60W
3.(2023·哈尔滨模拟)如图,小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验,测得物体重力为3N、在18
的时间内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中,下列说法中正确的是
()
A.提升时物体的重力势能变小
B.拉力所做的有用功为1.2J
C.滑轮组的机械效率为55.6%
D.绳子自由端移动的速度为0.4m/s
4.(2022·大庆)如图是用滑轮组提升建筑材料的示意图,动滑轮质量为5kg,建筑材料质量为85kg。
用拉力F将建筑材料以0.5m/s的速度匀速向上提起(忽略绳重及滑轮摩擦,g=10N/kg)。则拉力
大小为
N,拉力功率为
W,该滑轮组在1min内做的有用功为
Jo
5.(2022·齐齐哈尔)工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子,在30s内将45kg的沙子匀速向上
竖直拉升了6m,绳子自由端的拉力是300N。这个过程中拉力做的功是
J,此次运送沙子,
滑轮组的机械效率是
6.(2024·绥化)如图甲,质量为40kg的货物静止在水平地面上,与地面的接触面积是800cm2。如图
乙,工人用250N的拉力F,将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼,此过程中货物上升的速度是
0.2m/s。求:
(1)货物静止在水平地面上时,对地面的压强。
(2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
-88—
(4)为提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条合理建议。
甲
6题图
⊙命题点2斜面及其机械效率的相关计算
7.(2023·绥化)如图,斜面长L=5m,高h=2m。小华用平行于斜面向上的拉力F,用10s将重为
150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N。
则拉力所做的功为
J,拉力的功率为
W。
777777777777777777777
7题图
8.(2023·苏州)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将
该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求:
(1)箱子对水平地面的压强。
F
(2)上移过程中拉力做功的功率。
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功。
甲
8题图
—89
⊙命题点3测量滑轮组的机械效率
9.(2023·绥化)如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验,
测得的实验数据如下表。(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大)
甲
9题图
实验次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率)
4
0.1
0.3
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
8
0.1
2.0
0.5
80.0%
(1)在实验中,应沿竖直方向
拉动弹簧测力计。
(2)第一次实验中,如图所示,弹簧测力计的示数是
N,机械效率是
(精确到
0.1%)。
(3)由1、2两次实验数据可得出结论:
(4)由
两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率
越低。
(5)在第三次实验操作的基础上,如图丁所示改变绳端拉力方向,测得的滑轮组机械效率将
(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。
10.(2024·哈尔滨模拟)提高机械效率,能够更充分地发挥机械设备的作用。“测量机械效率”的实验
装置如图。(每个动滑轮重力相同,忽略摩擦及绳重)
菲
钩码
装置
钩码上升的
弹簧测力计
绳子自由端
/N
高度/m
示数/N
移动的距离/m
2
0.1
1.5
0.2
2
0.1
1.0
0.3
5
0.1
2.0
0.3
10题图
(1)实验中应
拉动弹簧测力计。
(2)实验过程中收集到的a,b、c装置的实验数据如上表。计算出a装置的有用功为
J,机械
效率为
(3)比较a、b两装置的机械效率,它们的关系是m
.,若提升相同重物到相同高度,与a装
置相比,b装置的优势是
比较b、c滑轮组,它们的机械效率的
关系是
?。,影响它们的机械效率的高低的因素是
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